Ауаға автокөліктен бөлінетін көмір қышқыл газының көлемін химиялық жолмен зерттеу
Қарағанды қаласының білім басқармасы
Оқушылар зеттеу жобасының V қалалық фестивалі
«Алғырлар-2015»
КММ «№92 гимназия»
Ауаға автокөліктен бөлінетін көмір қышқыл газының көлемін химиялық жолмен зерттеу
Жоба автоы:
Мадина,
10 «Б» сынып оқушысы
Жетекші:
Искакова Замазагуль Бактыбаевна
химия пәнінің мұғалімі
Карағанды, 2015г.
Ауаға автокөліктен бөлінетін көмірқышқыл газының көлемін химиялық жолмен зерттеу.
Мақсаты: Қаламыздағы автокөліктен бөлінетін көмірқышқыл газының көлемін химиялық жолмен зерттеу және оның алдын алу шаралары.
Міндеттері:
- Автокөліктен бөлінетін газдардың қала экологиясына әсерін анықтау.
- Автокөліктен шыққан газбен ауаның ластануын зерттеу.
- Автокөліктен атмосфераға шығатын шығарындылардың мөлшерін анықтау.
- Ластанған ауаның зиянды әсерін анықтау.
Тақырыптың өзектілігі:
Қазіргі кезеңдегі ғылыми-техникалық прогресс пен өнеркәсіп өндірісі қарқынмен дамыған жағдайда қоршаған ортаны қорғау проблемасы өте өткір мәселеге айналып отыр. Қоршаған ортаның негізгі компоненттерінің бірі – атмосфералық ауаның ластануы қазіргі кезеңде адам денсаулығына, ауқымды және аймақтық климаттық жағдайға айтарлықтай әсерін тигізуде.Ластаушы заттардың негізгі түрлері газ тәрізді заттар. Отын жанғанда, автокөлік қозғалысы кезінде көміртек оксиді бөлінеді. Ол өте улы газ. Қанның құрамындағы гемоглобинмен оңай әрекеттесіп, адам ағзасын улайды. Сондықтан, автокөліктерден шығатын улы қалдықтарды азайту өте өзекті мәселе болып отыр.
Жаңашылдығы:
Автокөліктерден бөлінетін көмір қышқыл газын анықтауда, зерттеудің нақты обьектісі ретінде №43,53,40 автобустарды ала отырып, бензиннің жануы арқылы ауаға бөлінген көмір қышқыл газының қоршаған ортаға, адам ағзасына зиянын анықтау.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ..............................
І бөлім. Атмосфералық ауаның көмір қышқыл газымен ластануы....................4
1.1. Автокөліктің қала
экологиясына әсері............
1.2. Автомобильден шыққан
газбен ауаның ластануы........
1.3. Автотранспорттан атмосфераға
шығатын шығарындылар..................
ІІ бөлім. Қаламыздаңы автокөліктерден бөлінетін көмір қышқыл газының көлемін эксперименттік жолмен зерттеу
2.1. Атмосфераны
ластағыштардың құрамы........................
2.2.Автокөлік қозғалысының адам
денсаулығына әсері.........................
2.3. Ауаға автокөліктен бөлінетін
көмірқышқыл газының көлемін химиялық
жолмен зерттеу.......................
Қорытынды.....................
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі........................
КІРІСПЕ
Адам өзінің даму барысында
қоршаған ортамен тығыз байланыста болады.Жоғары
индустриалды коғамда адам табиғатқа
араласқаннан бері жағдайы кенеттен нашарлай
бастады.Бұл араласу көлемі көбейе түскен
соң,қазіргі уақытта адамзатқа алуан түрлі
қауіп төніп тұр.Жердің биосфералық қабатына
антропогенді қауіп төніп тұр.Көше
бойы мен саябақтардағы шіріген,қурап
қалған ағаштар мен бұталардың орнына
жаңа көп жылдық ағаштар,атап айтқанда:қарағай,қайың,терек,
Автокөліктердің пайдаланған газдары атмосфераның төменгі қабатына түсіп, адамның тыныс жолдарына әсер етеді. Мысалы, қалада 500мыңға жуық автокөлік бар. Оның әрқайсысы 1кг бензин жағу үшін 200л оттегін қолданады. Бұл дегеніміз– адамның бір тәулікте жұтатын оттегінің көлемінен де жоғары. Орта есепке шаққанда автокөлік жылына 15мың шақырым жүргенде 1,5-2т жанар–жағармай және 20-30т оттегін жағады. Автокөліктердің шығарымды газдары 200заттық тектердің қоспасы. Шығарымдылардың құрамына азот, оттегі, диоксид көміртегі және судан басқа оксид көміртегі, көмірсутегі, азотпен күкірт диоксидтерінің зиянды қосындылары, сонымен қатар бетінде тұйықты көмірсутектер адсорбцияланатын қатты бөлшектер, ал олардың бірқатары канцерогенді қасиеттерге ие. Автокөліктердің қозғалтқышындағы жанармайдың толық жанып кетпегендігінен көмірсутегінің бөлшектері шайыр тектес зат тектері бар күйге айналады. Автокөліктердің пайдаланған газдарында зиянды заттардың көп болу себебі – автокөліктердің төмен техникалық дейгейі, ескілігі, қозғалтқыштардағы ақауларды анықтау құралдарының жоқтығына байланысты.
1.1 Автокөліктің қала экологиясына әсері
Табиғат – көптеген теңескен
байланыстардың тұтас жүйесі. Бұл байланыстардың
бұзылуы табиғаттағы орныққан зат пен
энергия алмасуының өзгеруіне алып келеді,
биогендер концентрациясындағы ығысу
бір популяцияның құрамы. Қазіргі заманда
өндріс пен тұтынушыға адамның биологиялық
қажеттілігінен 100есе артық зат мөлшерімен
энергия жұмсалады, осы себеп қазіргі
заманғы экологиялық кризис болып табылады
(жоғары деңгей және қоршаған табиғи ортаға
антропогенді жүктеменің тез артуы). Бүгінгі
күнде адамзаттың өндірістік іс — әрекеті
көптеген химиялық элементтерді қамтитын
әр түрлі табиғи ресурстарды қолданумен
байланысты. Табиғи ортаға техногенді
әсердің күшеюі бірқатар экологиялық
мәселелерді тудырады. Оның ішінде ең
өткірі атмосфера, гидросфера және литосфера
күйімен байланысты. Судың немесе ауаның
ластануы сияқты бірқатар “өзгерістер”
ағзаның өмір сүру әрекеті мен денсаулығына
тікелей әсер етуі мүмкін. Басқалары жанама
әсер етеді, мысалы: көмірқышқыл газының
шығарындылары ғимарат климатында байқалады,
ал өз кезегінде өндірістегі қоректену
өнімдерінде улануына алып келсе, басқаларының
көбеюіне алып келеді.Әр түрлі ластанудың
бірінші кезекте фреондардың(суытқыштардың)
1.2. Автомобильден шыққан газбен ауаның ластануы.
Ауаның ластануының негізгі себебі жанармайдың толық және біркелкі жанбауында. Оның 15%-і ғана автомобиль қозғалысына шығындалады, ал 85%-і ауаға ұшып шығады.Сонымен қатар автомобиль двигателінің жану камерасы – бұл улы заттарды синтездеп және оны атмосфераға шығаратын өзінше бір химиялық реактор. Тіпті атмосферадағы азот жану камерасына түсіп улы азот қышқылына айналып шығады.Ішкі жану двигателінен шыққан газ 170 – тен аса зиянды компоненттерден тұрады, оның ішінде 160 – қа жуығы двигательдегі жанармайдың толық жанбауына басты себепкер болатын көмірсутек туындылары. Шыққан газда зиянды заттардың болуы ақыр соңында жанармайдың түрі мен жағдайына негізделеді.Шыққан газ автомобильдің механикалық бөліктерінен шыққан өнім, ал жол бетін антропогендік түзілістегі атмосфера шығындыларының жартысы құрайды. Автомобиль двигателі мен картер шығындылары көбірек зерттелген. Бұл шығындының құрамына азот, оттегі, көмірқышқыл газы және судан басқа көміртек оксиді, көмірсутегі, азот және күкірт қышқылдары, қатты бөлшектер сияқты зиянды компоненттер кіреді.Жанып шыққан газдың құрамы қолданылған жанармайдың түріне, майға, двигательдің жұмыс режиміне, оның техникалық күйіне және т.б байланысты.Карбюрательдік двигательден бөлініп шыққан газдың уытттылығы көміртек оксидімен азот қышқылынан, ал дизельдік двигательден азот қышқылы мен қаракүйеден тұратынымен негізделеді.Зиянды компоненттердің құрамына беттік қабатында циклдік көмірсутегі адсорбцияланатын (олардың бірқатары концерогендік қасиетке ие) қорғасын мен қаракүйеден тұратын қатты шығарындылар жатады.Қатты шығындылардың атмосферада таралу заңдылығы газ тәрізді өнімдердің таралу заңдылығынанерекше.Ірі бөлшектік топ(диаметрі 1мм жоғары)топырақ пен өсімдіктің беткі қабатында эмиссия орталығына жақын орналаса отырып,ақыр аяғында топырақтың беттік қабатында ұлғая бастайды.Кіші бөлшектік топ(диаметрі 1мм кіші)ауа тозаңын түзіпауа массасымен үлкен қашықтықтарға таралады.
300-350 адам қаншалықты
оттегін көмірқышқыл газына
1.3. Автотранспорттанатмосфераға шығатын шығарындылар.
Автомобиль дыбыс басқышынан бір қарағанда ешқандай зияны жоқ сияқты көгілдір түтін түрінде шығып жатқан улы газ және азот оксиді бас ауруы, шаршау, тітіркенгіштік, төмен еңбек қабілеттілігінің негізгі себептерінің бірі болып табылады. Күкірттті газ ұрпақсыздық пен туа біткен мүгедектікке алып келетін генетикалық аппаратқа әсер етуге қабілетті, ал бұл факторлардың барлығы стресс, нервтік ауруларға, өте жақын адамдарына немқұрайлылықпен қарап, жекеленуіне тырысуға алып келеді. Үлкен қалаларда сонымен қатар, қан айналым жүйесінің аурулары және тыныс алу, инфаркт, гипертония кеңінен таралған. Мамандардың есептеуі бойынша атмосфераға автомобильдік транспорттың қосқан үлесі 90% -ке дейін көміртек оксиді және 70% -ін азот оксиді құрайды. Автомобиль сонымен қатар ауа мен топыраққа металдар және басқа зиянды заттар қосады. Ауа қабатын автомобильмен ластандырудың негізгі көзі ретінде іштен жану двигателінен шыққан газдар, картер газдары, жанармайдың булануы саналады.Іштен жану двигателі – бұл жанармайдың химиялық энергиясы механикалық энергияға түрленетін жылу двигателі іштен жану двигателінің қолданған жанармай түрі бойынша оларды бензинмен, газбен және дизельдік жанармаймен жұмыс істейтін деп бөледі. Іштен жану двигателінің жану қоспаларының тұтану әдісі бойынша олар (дизельді) сығу арқылы тұтану оталудың жиынды свечасымен тұтану болып бөлінеді. Дизельдік жанармай қайнау температурасы 200 ден 3500с – дейін болатын мұнайдың көмірсутекті қоспасы. Дизельдік жанармай өздігінен тұтану мен өзінің белгілі тұтқырлығы болып, сонымен қатар жану кезінде минимал түтінділік пен уыттылыққа ие болып химиялық стабильді болуы керек. Жанармайдың бұл қасиеттерін жақсарту үшін түтінділікке қарсы және көпфункциялы қоспалар енгізеді. Соның ішіндегі ластайтын заттарға жататындар.Уытты заттардың түзілуі – толық жанбаған өнім және двигатель цилиндрінде әр түрлі жолмен жүретін жану процесіндегі азот оксиді. Уытты заттардың бірінші тобы тұтану периодының алдында сонымен қатар жану – және ұлғаю процесінде болатын жанармайдың қышқылдануының химиялық реакциясымен байланысты. Уытты заттардың екінші тобы жану өнімінде артық оттегінің азотпен қосылуы кезінде түзіледі. Азот оксидінің түзілу реакциясы термиялық сипатқа ие және ол жанармайдың қышқылдану реакциясына тікелей тәуелсіз. Сондықтан, берілген уытты заттардың түзілу механизмін жеке қарастыру міндетті. Автомобильдің негізгі уытты шығарындыларына: жанып шыққан газдар, картер газдары және жанармай булануы жатады. Двигательден шыққан пайдаланылған газ көміртегі оксиді, көмірсутегі, азот оксиді, бенз(а)пирен, альдегидтер және қаракүйеден тұрады. Картер газдары – бұл двигатель картерінде поршеньдік сақиналардың тығыз еместігі арқылы өткен пайдаланылған газ бөлігінің мотор майымен қоспасы.Жанармайлық булану қоршаған ортаға двигательдің қоректену жүйесінен түселді.Карбютерьдік двигательде шығарындылардың негізгі компоненеттердің орналасуы мынадай:95%-көміртек оксиді ,55%-көмірсутек және 98% азот оксидінен тұратын пайдаланатын газ,5%көмірсутек,2% азот оксидінен тұратын картер газы,40%-ға дейін көмірсутектен тұратын жанармайлық булану.Негізгі уытты заттарға-толық жанбау өнімі –қаракүйе,көміртегі оксиді,көмірсутек,альдегиттер жатады.Зиянды уытты шығарыгдылар регламентті және регламентті емес деп бөлуге болады.Олар адам ағзасына әртүрлі әсер етеді.Зиянды уыттылар шығарындылар:көміртегі оксиді,азот оксиді,көмірсутек,күкіртті газ,қаракүйе,түтін.Көміртегі оксиді-бұл газ иіссіз,түссіз және ауаға қарағанда жеңіл.Поршен бетінде және цилиндр қабырғасында түзіледі.Нәтижесінде қабырғаның интенсивті жылу иеленуі активациясы жүрмейді.
ІІ бөлім.Қаламыздаңы автокөліктерден бөлінетін көмір қышқыл газының көлемін эксперименттік жолмен зерттеу.
2.1. Атмосфераны ластағыштардың құрамы.
Атмосфераға тасталатын 52 Гт әлемдік антропогендік шығарындының 90%-ын көмір қышқыл газы мен су буы құрайды (бұлар әдетте ластағыштар қатарына кіргізілмейді). Техногенді шығарындының құрамында бірнеше мыңдаған қосылыстар кездеседі. Бірақ-та олардың ішінде ең көп мөлшерде, яғни тонналап атмосфераға шығарылатындарға қатты бөлшектер (шаң, түтін, күйе), көміртек оксиді, күкірт диоксиді, азот оксиді, әр түрлі ұшпа көмір сутегілері, фосфор қосылыстары, күкіртті сутегі, аммиак, хлор, фторлы сутек жатады. /9-10/
Негізгі ластаушы компоненттердің
атмосфераға тасталатын мөлшері.
|
ЗАТТЕКТЕР
|
Дүние жүзі бойынша |
Қазақстан бойынша | |||
Тұрақты көздер |
Көлік |
Тұрақты көздер |
Көлік | ||
Қатты бөлшектер |
57 |
80 |
6,4 |
3,7 | |
Көміртек оксиді |
177 |
200 |
7,6 |
10,1 | |
Күкірт оксиді |
99 |
0,7 |
9,2 |
- | |
Азот оксиді |
68 |
20 |
3,0 |
1,1 | |
Көмір сутектері |
4 |
50 |
0,2 |
2,0 | |
Бензинді мұнайды айдау арқылы алғанда да күкірттің біраз мөлшері ауаға тасталады. Мұнай мен көмірге қарағанда табиғи газда күкірт болмайды. Осы тұрғыдан қарағанда газ экологиялық таза отын болып саналады.
2.2.Автокөлік қозғалысының адам денсаулығына әсері.
Атмосфера ауасы өмір тіршілік үшін аса маңызды, тіршілікке нәр береді. Сондықтан атмосфераны ауаны ластанудан қорғау әр адамның мақсаты, міндеті болуы тиіс. Атмосфераны ластаушылардың түріде көп -ақ. Атмосфера ауасын ластайтын негізгі факторлардың бірі автокөлік болып табылды. Автокөлік бөліп шығаратын газдың құрамында шамамен 200 зат бар. Оның бірі түгелдей жанған немесе шала жанған көмірсутектер. Шала жанған көмірсутектер машинадан шығатын түтіннің құрамында, әсіресе көлік моторы баяу істеп тұрғанда көп бөлінеді.Сапалы бензин құйылып, тоқтаусыз жүрген көліктен бөлінетін газдың құрамында 2, 7% жанбайтын көмірсутегінің тотығы болады.Машина жылдамдығын баяулатқан кезде оның мөлшері 6, 9% -ға дейін артады.Бұдан машинаны баяулатып жүру жиі болғандықтан қала ауасы көміртегінің тотығы көп бөлініп шығады. Бұл зат адам ағзасынан енетін болса, қан гемоглобині мен байланысып, оттегінің ұлпаларға жеткізілуіне кедергі жасайды.Бүгінгі таңда автокөлік көптеген қалаларда бірінші орындағы ластаушы көзге жатады. Көптеген мәліметтерге қарағанда бензин қозғалтқышынан тасталатын жанусыз қалған көмірсутектердің толық жанбауынан шыққан өнімдердің мөлшері дизель қозғалтқышынан анағұрлым жоғары екені анықталған.
Қорыта келгенде автокөліктен
осыншалықты адам ағзасына қоршаған ортаға
тигізетін зиянды әсерлерін білдік.Сондықтан
да менің мынадай ұсыныстарым бар;
1) Экологиялық
таза жанармайлар ойлап
2) Қазіргі автокөліктерден
бөлінетін зиянды заттарды
3) Арнайы сүзгіштерсіз
көліктердің жүруіне тиым
.4) Салауатты өмір
салтын қалыптастыруда
5) Велосипед жүргізуге
арналған жолдар және оған
арналған тұрақтар салынуы
6) Экологиялық
таза отын пайдаланатын
2.3. Ауаға автокөліктен бөлінетін көмірқышқыл газының көлемін химиялық жолмен зерттеу
ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ
№1 зерттеу жұмысы.
Қарағанды қаласындағы жолаушылар тасымалдайтын №40,43,53 автобустардың 1күндегі жұмыс барысындағы рейске шығатын автобустың санын және осы автобустардың 1 күнде қанша литр бензин жұмсайтындарын №3 автопаркке барып, мынадай мәліметтерді анықтадым.
Жұмыс күндері №40,43,53 автобустардан 1күнде 40 машина жолаушылар тасымалдауға шығарылады екен.Әр автобусқа 1күнде 90-100л, яғни автобаус 8 айналым жасайтын болса 90л, ал 10 айналым жасайтын болса 100л бензин немесе соляр майын жағады.
№2 зерттеу жұмысы.
Бензиннің қозғалтқышта қопарылыс түзіп жануы детонация деп аталады.(детонация- жарылу), яғни жанған кезде дыбыс ырғағы бұзылады.Егер бензин құрамында ароматты көмірсутектер мен тармақты көмірсутектер көп болса, сапасы жоғары, ал ашық тізбекті көмірсутектер көп болса, сапасы төмен болады.Бензинді шартты түрде изооктан мен н-гептанның қоспасы ретінде қарастырады.
Енді осы мәліметтерді пайдалана отырып ,химиялық реакция теңдеулерін жазу арқылы, ауаға бөлінетін көмір қышқыл газының мөлшерін анықтауға болады.
C7H16 + 11O2 → 7 CO2 + 8H2O
Гептан Көмір қышқыл газы
№1есептеу. 1 күнде №43 автобус шамамен 10 айналым жасау үшін 110л бензин жаққанда бөлінетін көмір қышқыл газының көлемін есептеу:
Реакция теңдеуі бойынша пропорция құрамыз:
110л Хл
C7H16 + 11O2 → 7 CO2 + 8H2O
22,4л 7*22,4л
110л ________________Хл
22,4л______________156,8л;
№2есептеу. Осындай мөлшерде 1күнде №53 автобус, №40 автобус көмір қышқыл газынын бөлетін болса, 40* 770л = 30800л; 40*770л = 30800л;
№3есептеу. Барлығы : 92 400л көмір қышқыл газы ауаға тарайды.Бұл тек, қаламыздағы 3 қана автобусты есептегенде.
Практикалық ұсыныстар(шешу жолдары)
Бірінші проблема-автокөліктердің табиғи газға көшіру.
Екінші проблема -автокөліктерден улы газды аз шығару үшін арнайы катализаторлар қондыруға болады.Катализаторларды уақытында ауыстыру жолдарын қарастыру.
Үшінші прблема – қаламыздағы көлік жүрісін реттеу.
«№92 гимназия» КММ-де химия пәні бойынша автокөліктен бөлінетін көмір қышқыл газының көлемін зерттеудің практикалық маңызын түсіндіру нәтижесі, осы көміртек қосылыстарына байланысты тақырыптарды өту өту барысында ұсынылады.
ҚОРЫТЫНДЫ
Қорыта келгенде автокөліктен
осыншалықты адам ағзасына қоршаған ортаға
тигізетін зиянды әсерлерін білдік.Сондықтан
да менің мынадай ұсыныстарым бар;
1) Экологиялық
таза жанармайлар ойлап
2) Қазіргі автокөліктерден
бөлінетін зиянды заттарды
3) Арнайы сүзгіштерсіз
көліктердің жүруіне тиым
.4) Салауатты өмір
салтын қалыптастыруда
5) Велосипед жүргізуге
арналған жолдар және оған
арналған тұрақтар салынуы
6) Экологиялық
таза отын пайдаланатын
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ:
1. В. Н. Луканин, Ю. В. Трофименко
Промышленно–транспортная
2. Ә.Бейсенбаева, А.Самақова,
Т.Есболов, Ж.Шілдебаев «Экология
және табиғатты тиімді
3. Ғ.Сағымбаев. «Экология негіздері».
4. Г.С. Оспанова, Г.Т. Бозматаева «Экология».
5. Денсаулық журналы.Арустамов Э.А. және б.
6. Е. М. Упушев Экология, природа, экономика: Учеб. пособие Алматы «Ғылым», 2002–328 б.
7. Экологические основы природопользования. Москва, 2001.
8. Федоров А.И, Никольская А.Н. Практикум по экологи. Москва: Гумм.изд. центр Владос, 2001.Одум Ю.М.
9. Экология 2х томах М.Мир, 1986г. Петров В.В Экологическое право Россия// Москва Изд. ВЕК 1996г

- Ауалы тоңазытқыштар
- Ауанын ластануы
- Ауанын ластануы
- Ауанын ластануы
- Ауаның қысымы және желдер
- Ауаның қысымы мен желдер
- Ауаның ластануы
- Атыс негіздері,қарудың материалдық бөлігі
- Атыс түрлері
- АТЭС. Структура и правила функционирования
- Ауа бассейніне тигізілетін антропогендік әсерлер
- Ауа бассейніне тигізілетін антропогендік әсерлер
- Ауа бассейніне тигізілетін антропогендік әсерлер
- Ауа ваннасы